[实用新型]一种固体锥形不极化电极

说明书

本实用新型涉及地球物理勘探领域，特别是一种固体锥形不极化电极，包括外壳和线状导体；所述外壳由上部圆柱部和下部锥体部组成，所述上部圆柱部为绝缘密封型材料，所述下部锥体部为绝缘渗透型材料，所述外壳内填充有固态金属盐电解质；所述线状导体下部位于所述外壳内，所述线状导体上部由所述上部圆柱部顶面伸出。本实用新型提供的固体锥形不极化电极采用上部圆柱部和下部锥体部制成的外壳，在有效保证电解质容量的基础上，增大了电极接地面积，增强了电极接收电信号的能力，显著提高了电极埋设施工效率。

技术领域

本实用新型涉及地球物理勘探领域，特别是一种固体锥形不极化电极。

背景技术

目前的电法勘探采用如下三种电极：普通金属电极、液体不极化电极和固体不极化电极。

其中，普通金属电极多采用惰性较高的杆状铜电极或铁电极，这种电极野外施工方便，效率高，不需要维护，因此使用最为普遍，但由于金属直接与大地接触，受影响因素很多，如酸碱度、温度、湿度等，导致电极之间会因自身金属导体产生电压差值，且不稳定，不适用采集微弱的小信号，如激电信号。

液体不极化电极将金属电极埋设在饱和的金属盐溶液的电极罐中，金属盐溶液通过电极罐底部的渗透性材料与大地接触，保证电极所处环境的一致性，从而提高电极的稳定性，在做激电测量时，一般采用这种类型的电极，提高极化率的测量精度，但这类电极存在如下两个大的缺点：第一，由于盐溶液的渗漏，需要不时补充金属盐溶液，因此这种电极维护较为困难；其次，由于液体不极化电极只通过电极底部的渗透性材料与大地接触，实际野外工作时需要预先挖出电极坑，并要求电极埋设在湿土中，通常还要浇水，保证电极与土壤的密切接触，因此施工较为不便。

固体不极化电极罐与液体不极化电极基本原理一样，只是固体不极化电极通过含有电极金属盐的固体介质与大地接触，现有的固体不极化电极均为圆柱体结构，采用圆柱体结构导致含有电极金属盐的固体介质与大地接触面较少，信号采集较弱，且不容易埋设。

由于地球物理勘探仪器采集技术的进步，需要快速采集大量的高精度的电法数据，测量电极是数据质量与数量的重要保证，显然上述三种电极都无法满足这种要求。

实用新型内容

针对现有技术方案存在的上述不足，本实用新型提供一种制造简单、施工方便、数据采集效率显著提高的新型固体锥形不极化电极。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种固体锥形不极化电极，包括：外壳和线状导体；所述外壳由上部圆柱部和下部锥体部组成，所述上部圆柱部为绝缘密封型材料，所述下部锥体部为绝缘渗透型材料，所述外壳内填充有固态金属盐电解质；所述线状导体下部位于所述外壳内，所述线状导体上部由所述上部圆柱部顶面伸出。

作为可选实施方案，所述上部圆柱部和下部锥体部的高度比例介于1:1～5:3。

优选地，所述上部圆柱体部和下部锥体部的高度比例为4:3。采用该比例，可以恰当地保证所述固体锥形不极化电极电解质容量与施工时埋设方便的均衡效果。

进一步地，所述上述圆柱部的内径和所述下部锥体部的顶面内径介于 5～15cm。

优选地，所述上述圆柱部的内径和所述下部锥体部的顶面内径介于9～12cm。

优选地，所述下部锥体部的高度介于8～15cm。所述固体锥形不极化电极横向展布以及所述下部锥体部满足上述尺寸范围，可以实现较佳的电极埋设效率。

进一步地，所述固态金属盐电解质为硫酸铜和石膏的糊状混合物。采用硫酸铜和石膏作为电解质，可以实现较好的导电效果，且该种电解质与铅、铜等金属电位差小，可以防止极化。

可选的实施方案中，硫酸铜与石膏的比例介于1:12～1:8，两者加水混合成糊状后凝固成型。